Samenvatting



Dovnload 118.92 Kb.
Pagina1/9
Datum16.08.2016
Grootte118.92 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Samenvatting


Een cel is de kleinste, georganiseerde levende eenheid binnen een organisme, die met een eigen metabolisme min of meer onafhankelijk kan bestaan en in staat is tot beweging, groei en celdeling. Een cel bestaat uit honderden verschillende onderdelen en 'subsystemen', en in de celkern is het genoom opgeslagen; een molecuul opgebouwd als een dubbele helix met miljarden basenparen, waarin de informatie opgeslagen zit voor alle functies die een cel (afhankelijk van het type) kan uitvoeren. Deze expressie van genen gebeurt met behulp van RNA-polymerase, een eiwitcomplex dat het DNA (staand voor desoxyribonucleic acid) afleest en een RNA-streng maakt, waarna het ribosoom het RNA kan aflezen en er een eiwit uit kan produceren. De stap van DNA naar RNA heet transcriptie, van RNA naar eiwit translatie. Niet alle eiwitten die de cel kan maken met behulp van het DNA zijn tegelijkertijd nodig, afhankelijk van het celtype zijn er een hoop eiwitten overbodig. Het proces dat regelt welke eiwitten wel en niet aanwezig zijn en geproduceerd worden, noemt men genregulatie. Tot op 5 jaar geleden dacht men dat hier voornamelijk eiwitten bij betrokken waren, de zogeheten activators en promoters, die het RNA-polymerase helpen bij transcriptie, of juist blokkeren. Deze eiwitten worden ook wel transcriptiefactoren genoemd. Er zijn meerdere manieren om genexpressie te reguleren, maar ingrijpen bij de transcriptie is de meest voorkomende.

Echter, bij de laatste jaren zijn er interessante ontwikkelingen geweest in de moleculaire biologie, men heeft ontdekt dat bij dit proces van genregulatie nog andere transcriptiefactoren actief zijn, de zogeheten microRNA's (kort miRNA's). Het proces waarbij miRNA's invloed uitoefenen op de genregulatie noemt met RNA interference. miRNA's bevinden zich zowel in de intronen als in de exonen van de genen, en worden op een iets andere manier dan RNA verwerkt na transcriptie. Het miRNA kan op een aantal manieren invloed uitoefenen op de genregulatie, o.a. door als repressor te fungeren bij de transcriptie, maar hoofdzakelijk door uitschakeling van het mRNA (post-transcriptief). Welke rollen miRNA nog meer vervult binnen de cel wordt tegenwoordig op grote schaal onderzoek naar gedaan, maar is nog niet heel veel over bekend. Het lijkt erop dat miRNA naast de regulerende functie ook van belang kan zijn bij bestrijden van virussen binnen de cel, en bij transposons (verspringende genen). Wellicht kan miRNA in de toekomst worden ingezet als medicijn tegen virussen zoals HIV, dit is echter nog lang niet bewerkstelligd.

Uit onderzoek blijkt dat de expressie (o.a. van miRNA's, maar ook van andere genen) van groot belang kan zijn bij de evolutie van een soort. Mensen en apen hebben bijvoorbeeld voor 98% hetzelfde DNA, maar zijn toch zijn de verschillen significant. Er zijn verscheidene onderzoeken waaruit blijkt dat de snelle evolutie van de mens de afgelopen 5 miljoen jaar toe te dichten is aan genregulatie. Echter nog lang niet alle miRNA’s zijn in kaart gebracht, zowel wat betreft aantal als functies die ze vervullen.

Een model voor het ontstaan van miRNA’s in planten is dat miRNA’s wellicht gevormd kunnen worden door geinverteerde transpositie van hun toekomstige doelgenen. In dieren hebben de mRNA’s echter veel meer plekken waar meerdere verschillende miRNA’s op kunnen binden, het ontstaan van de eerste miRNA’s in dieren wordt dan ook toegedicht aan mutaties in de intronen. Ook met behulp van miRNA’s kun je terugkijken in de tijd, naar de evolutie van een soort. Zo blijkt bijvoorbeeld dat vrijwel alle menselijke miRNA’s worden terug­gevonden in o.a. de muis, de rat, de chimpansee, verscheidene vissen en de kikker. Net als genen kunnen miRNA’s ook in clusters thuis­horen, zo zitten in de Hox-clusters (Hox-genen zijn belangrijke sturende genen die hele grote groepen andere genen aansturen) ook hele groepen van miRNA’s. Door mutaties in deze groepen te bekijken kun je een evolutionaire boom opstellen.

Op de Universiteit Twente wordt op dit moment nog geen onderzoek gedaan naar miRNA’s, maar dat staat wel op de agenda, vooral met betrekking tot de rol van miRNA’s in de mate van pluripotentie en self-renewal van embryonale stamcellen. Hier zijn onderzoeks­voor­stellen voor geschreven, maar deze zijn nog niet uitgevoerd. Het uiteindelijke doel dat de UT hiermee voor ogen heeft is meer inzicht krijgen in (embryonale) stamcellen, om zo ziektes te genezen of weefsels te repareren die een mens zelf niet repareren kan. Dit is echter nog toekomstmuziek.

Tekstverdeling


Gerwin Ruiterkamp

Hoofdstuk 2.



Evert Schippers

Inleiding, Hoofdstuk 4, Conclusie.



Roelfina Visser

Hoofdstuk 1 (minus paragraaf ‘Genregulatie’)



Nienke Vlutters

Hoofdstuk 3



Pieter van Wijngaarden

Samenvatting, paragraaf ‘Genregulatie’ (H1), Hoofdstuk 5.


Inhoudsopgave


Samenvatting 1

Tekstverdeling 2

Inhoudsopgave 4

0. Inleiding 5

1. Celbiologie en Genregulatie 6

2. microRNA 18

3. Genexpressie en evolutie 26

4. Oorsprong en evolutie [Error: Reference source not found] 32

5. RNAi onderzoek aan de UT 38

6. Conclusie 41

Referenties. 43




0. Inleiding


“Challenging the dogma” is de titel van een van gelezen artikelen die als bron dienen voor dit verslag. Ook achter dit verslag is een dergelijk thema terug te vinden, daar zogenaamde microRNA’s een nieuw dogma inluiden op het gebied van genetica. Sinds de ont­dekking van de DNA structuur is bekend dat dit desoxy­ribo­nucleaire zuur de drager is van erfelijke informatie. Ook was alom erkend dat deze informatie zich uitte doordat DNA codeerde voor de productie van een scala aan eiwitten waaruit een organisme zich kon op­bouwen. Dit ‘dogma’ wordt bondig gevat in het hoofdstuk 1.

Er blijkt echter meer te zijn. RNA, met slechts een boodschapper-rol in het oude denken, blijkt meer zoden aan de dijk te zetten. In het dogma draagt RNA de bouwtekening voor een eiwit van het DNA over naar de ribosomen, waar de bouw van het eiwit begint. Ook RNA zelf blijkt nu taken te kunnen vervullen, net als eiwitten. Kleine RNA ketens kunnen zelfs hun boodschappende soortgenoten onder­schep­pen en zo ver­hinderen dat zij hun doel, het doen ontstaan van een eiwit, bereiken. Meer over deze RNA interferentie door deze micro­RNA’s komt aan bod in hoofdstuk 2: wat het zijn, waar ze vandaan komen en hoe ze werken.

Aangezien miRNA’s een belang­rijke rol lijken te vervullen op het gebied van genexpressie en genregulatie, wordt in hoofdstuk 3 in­ge­gaan op de invloed van genregulatie in de evolutie. De evolutie van de mate waarin en wanneer genen tot expressie komen in de levens­loop van een organisme lijkt minstens even belangrijk te zijn als de evolutie van de genen zelf.

Identieke microRNA’s worden teruggevonden in het genoom van vele verschillende organismen. De mate van overeenkomst van miRNA’s in bijvoorbeeld mensen en zebravissen laat zien dat de miRNA’s een belangrijke rol vervullen en evolutionair de tand des tijd kunnen doorstaan. In hoofdstuk 4 wordt gekeken naar de oorsprong van de eerste vormen van miRNA, hun evolutie en hoe verschillen in het miRNA van hedendaagse organismen gebruikt kan worden voor het opstellen van een evolutionaire boom.

Ter afsluiting is ook een kort hoofdstuk gewijd aan enig onderzoek dat hier aan de UT gaat plaatsvinden. De invloed die bepaalde miRNA’s hebben op differentiëren (of juist niet differentiëren) van een stamcel zal worden onderzocht.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9


De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2017
stuur bericht

    Hoofdpagina